3D-GIS地理信息系统的研究现状和发展趋势

专业空间分析与三维GIS是空间信息处理的两个主要分支，两者有区别也有联系。专业空间分析方法与模型虽已有了很大的发展，但仍没有形成统一体系；三维GIS也进入了应用型、智能型时代，专业空间分析功能与三维GIS的高效集成是完善三维GIS在多源异构环境中分析决策功能的关键。从专业空间分析模型与三维GIS集成模式的角度出发，分析了目前结合方式的特点，提出了将新的构件化软件开发模式应用于两者的集成，即中间件技术在三维GIS中应用的研究。通过将各个专业空间分析模型作为相互独立的COM组件，不同的三维GIS应用软件能够通过接口直接调用相应的模型，提高了模块重用率和系统的开发、运行效率。使用中间件技术意义如下： （1）缩短投放市场所需时间 时间因素绝对是所有项目的首要问题。自行建立软件基础结构耗时长，使用现成的基础结构软件则可以将软件开发时间缩短25%-50%。如果应用系统每月可带来100万美元的利润或节省100万美元的开销，那么软件开发时间缩短的每一个月就相当于在银行存入100万美元。 （2）节省应用开发费用 只有少于30%的代码与应用/业务有关，而其余部分均归属于基础结构！如果使用现成的基础结构，费用可节省25%-60%。对于一个200万美元的项目而言，这意味着将节省50万-120万美元。 （3）减少系统运行开销 一个不采用商用中间件产品部署的系统，其初期购买及运行费用将加倍。许多大企业由于采用中间件产品而在硬件及软件方面节省了大量的投资。一个200万美元的项目因此将只需花费100万，而其中还包括了中间件的投资。 （4）降低失败率 虽然自行开发中间件的项目失败率高达90%以上，可见这种做法是十分危险的。但其结果可能由100%推翻重来，以至于1000%超出预算。 （5）提高投资效率 采用中间件产品既能保护现有投资，又能提高投资效率。通过使用中间件产品，用户可以建立专有系统以外的应用程序，不但扩展了主机应用，而且还能将主机应用与整体系统实现无缝连接。许多企业发现其在两层客户机/服务器结构下建立的新的应用系统并不能在Internet上运行，而已被淘汰的应用程序则更适合Internet。采用中间件技术可以恢复被Internet淘汰的应用程序的生命，该费用将大大低于应用程序重新开发的费用。这笔费用通常会在数十万美元到数亿美元之间。 （6）简化应用集成 使用中间件产品，现有应用程序、新开发应用程序以及所有其他购买软件均能实现无缝集成。从而能够从开发、投放市场时间两方面节约数百万美元的开支。 （7）降低软件维护费用 自行开发基础结构成本很高，维护时则更会变本加厉。对于自行开发的基础结构，其年维护费可达开发费用的15%-25%；而应用程序的维护费则达到开发费用的10%-20%。以一个200万美元的项目为例，其中120万用于基础结构建立，其年维护费为18万-28万美元。而购买现成的中间件仅需项目总成本的15%-20%，依购买规模和供应商的不同还有可能大大低于该价格。 （8）高质量 在自行建立中间件的应用系统中，每次将新的应用组件加入系统时，相应的新的中间件模块被加入到当前的中间件之上。在一个实际的应用系统中，Standish集团发现其使用了17000个应用接口。而商用中间件产品则具有清晰的接口层次，从而大大降低新系统及原有系统的维护成本。此外，由于商用中间件支持数百万的交易吞吐量，其质量远远高于用户自行开发的中间件产品。 （9）保证技术革新 除了需对自行建立的中间件进行维护，还需对其进行技术革新，而这似乎不太现实。而从第三方购买的中间件产品则会随着其所属公司对其进一步的投资不端得到增强。采用具有层次接口设计的中间件产品，将能节省时间和费用。 （10）增强应用程序吸引力 由于中间件提供了一个灵活的平台，许多新功能、新特性均可以在应用系统中得以建立。